بررسی عددی و بهینه سازی اسپینر ملخ هواپیمای هول دهنده در پهپادها

نیروی پیشران در وسایل پرنده بدون سرنشین معمولا توسط ملخ ها تامین می شود. یک پرنده بدون سرنشین برای انجام عملیات مختلف نیازمند بیشینه بودن نیروی پیشرانش و درعین حال کمینه بودن نیروی پسا است. عملکرد این وسیله پرنده می تواند تحت تاثیر اسپینر ملخ باشد. در صورت تحلیل صحیح از شکل آیرودینامیکی اسپینر،عملکرد ملخ می تواند بهبود یابد. در این تحقیق، طراحی آیرودینامیکی اسپینر مدنظرقرارگرفته و پارامترهای هندسی تاثیرگذار بر عملکرد پرنده مورد مطالعه قرار می گیرد. هدف نهایی، استفاده از اسپینر بهینه شده برای هواپیمای بدون سرنشین با ملخ دو پره ای است. این مهم با شناخت و بهینهیابی اجزای این دست از پرنده ها میسر می شود. ازاینرو در ابتدا شناخت و بررسی تاثیر هندسه اسپینر بر عملکرد آیرودینامیکی ملخ هول دهندهمورد بررسی قرار گرفت.سپس با شبیه سازی عددی بر پایه دینامیک سیالات محاسباتیوجود یا عدم وجود اسپینر مقایسه می شود. شبیه سازی عددی انجام شده در حالت گذرا و با در نظر گرفتن آشفتگی جریان به صورت سه بعدیانجام شده وبه منظور اعتبارسنجی حل عددی نیز نتایج حاصله با نتایج منتشرشده مقایسه می شود. انگیزه پژوهش پیش رو، بهبودپنج متغیر طراحی  (شعاع صفحه مبنای اسپینر)،  (طول مبنای اسپینر)،  (فاصله خالی میان اسپینر و کویلینگ)،  (زاویه شیب مبنای اسپینر) و  (زاویه شیب کلاهک اسپینر) اسپینر ملخ هول دهنده و ارائه راهکارهایی برای انتخاب اسپینر مناسب توسط روشی کارآمد همچون تاگوچی، بوده است. این روند به گونه ای پیگیری شده است تا بازدهی مطلوبی برای ملخ حاصل گردد. در انتها این تلاش به بهینه سازی، طراحی و شبیه سازییک اسپینر با عملکرد بالاتر ختم شد. در نتیجه وسیله پرنده با اسپینرپیشنهادشده برای ملخ آن از بازده پیشرانش و نیروی پسای بدنه مناسبی برخوردار می باشد.

کلیدواژه ها:

ملخ هول دهنده ، اسپینر ، بهینه سازی ، طراحی آزمایش ، تاگوچی ، پرنده بدون سرنشین